AMERIČKI znanstvenici uspjeli su pomoću umjetne inteligencije stvoriti potpuno nove, funkcionalne viruse koji se mogu samostalno razmnožavati u laboratorijskim uvjetima. Ovo je prvi put da je umjetna inteligencija uspješno dizajnirala cjelovite genome. Stvoreno je 16 novih virusa koji napadaju isključivo bakterije i nisu opasni za ljude, a uspjeh je opisan kao ključan znanstveni korak koji bi mogao omogućiti razvoj novih metoda liječenja, piše BBC.

Ipak, stručnjaci upozoravaju da virusi koje dizajnira umjetna inteligencija otvaraju i hitna pitanja o sigurnosti i zaštiti. Alati umjetne inteligencije brzo napreduju i već se koriste za dizajniranje novih antibiotika, no to je relativno jednostavno u usporedbi sa stvaranjem novog, održivog virusa od nule.

"Ovo je velik iskorak u složenosti onoga što generativna umjetna inteligencija može osmisliti. Prvi put je primijenjena za stvaranje cijelog genoma, nečega što se može replicirati i obavljati funkcije unutar stanica. Za nas je to bilo potpuno neistraženo područje", rekao je za BBC Brian Hie, docent na Sveučilištu Stanford.

Jezik života

Tehnologija funkcionira slično kao veliki jezični modeli, poput ChatGPT-a, koji predviđaju nizove teksta. U ovom slučaju, modeli poznati kao Evo1 i Evo2 ne predviđaju riječi, već ono što znanstvenici nazivaju "jezikom života". Modeli su trenirani na golemim količinama podataka o genetskim kodovima virusa, bakterija, biljaka i ljudi. Zatim su usavršeni s ciljem da stvaraju bakteriofage - specifičnu vrstu virusa koji napadaju samo određene bakterije.

Eksperiment u laboratoriju

Istraživači sa Stanforda odabrali su 302 najperspektivnija dizajna umjetne inteligencije i zatim su ih sintetizirali u laboratoriju. Od tog broja, njih 16 pokazalo se učinkovitima u uništavanju bakterije E. coli. Samuel King, doktorand u laboratoriju, ispričao je da su shvatili da fagi djeluju u ranim jutarnjim satima. Postavili su fage na Petrijeve zdjelice s bakterijama i čekali znakove uništenja.

"Počeli smo uočavati te čiste mrlje i bili smo nevjerojatno uzbuđeni", kaže King. Hie se prisjeća da je cijela prostorija zapljeskala kada su rezultati podijeljeni s ostatkom tima.

Lijekovi budućnosti i biološki rizici

Razvoj novih faga mogao bi dovesti do novih načina liječenja infekcija koje su postale otporne na antibiotike. No, ovaj znanstveni proboj također ukazuje na sposobnost umjetne inteligencije da dizajnira novu biologiju koja nadilazi prirodni svijet, što je poznato kao sintetička biologija. Hie tvrdi da ovo ima potencijal za "golemo poboljšanje ljudskog zdravlja" kroz razvoj novih lijekova i terapija. Istovremeno, raste zabrinutost da bi se ista tehnologija mogla zloupotrijebiti za stvaranje novih bolesti.

U komentaru objavljenom u časopisu Science, dr. Thomas Inglesby i dr. Moritz Hanke iz Centra za zdravstvenu sigurnost Sveučilišta Johns Hopkins napisali su da ovi nalazi otvaraju "hitna pitanja o biološkoj sigurnosti". Oni navode da pitanje više nije "hoće li postojati generativni dizajn virusnih genoma", već može li se on koristiti bez "ozbiljne štete".

Naglasili su, primjerice, da se ne bi smjelo raditi na novim virusima koji mogu uzrokovati bolesti. Sami istraživači poduzeli su korake kako bi sigurnost bila na najvišoj razini. Iz baze za treniranje modela izbacili su viruse koji mogu zaraziti složene organizme, istraživanje su proveli na fagima, a ne na virusima koji napadaju ljude, a sve se odvijalo u strogo osiguranom laboratoriju. Hie tvrdi da su i postojeće mjere zaštite dovoljne da se "osigura korištenje tehnologije u dobre svrhe".

Od računalnih bitova do atoma

Virusi se ne smatraju živim bićima, pa bi za stvaranje živih organizama pomoću umjetne inteligencije bio potreban još jedan značajan znanstveni skok. Genetski kod faga dug je oko 5.400 baznih parova, odnosno "slova". Najmanji genom žive stanice ima oko 500.000, dok ljudski genom broji tri milijarde baznih parova. Hie kaže da bi pokušaj stvaranja jednostavnih organizama "vjerojatno zahtijevao puno truda, ali nije nemoguć" te dodaje da su "svakako zainteresirani za rad u tom smjeru".

Znanstvena prekretnica

Profesor Marc Güell iz laboratorija za sintetičku biologiju na Sveučilištu Pompeu Fabra u Španjolskoj rekao je da je studija "vrlo značajna prekretnica" jer "prvi put u povijesti počinjemo dizajnirati biologiju na računalu". Prema njegovim riječima, to otvara uzbudljive mogućnosti za rješavanje nekih od najvećih izazova čovječanstva, kao što su razvoj faga za borbu protiv bolesti, enzima za liječenje genetskih poremećaja i antitijela za imunoterapiju.

Profesor Patrick Cai s Instituta za biotehnologiju u Manchesteru dodao je da je studija "važna prekretnica". "Njezin značaj nadilazi same fage. Ovo sugerira da jezični modeli genoma počinju učiti principe dizajna kodirane evolucijom, što otvara vrata pisanju genoma uz pomoć umjetne inteligencije", pojasnio je.